[英]Virtual function call consistently faster than normal function call. Why?
我编写了以下程序来测试我的机器上虚拟功能的成本:
#include <iostream>
#include <ctime>
#define NUM_ITER 10000000000
// 5 seconds = 1000000000
static volatile int global_a;
void spin()
{
int a = global_a;
int b = a*a;
int c = a+5;
int d = a^b^c;
global_a = b*d;
}
struct A {
virtual void a() = 0;
};
struct B : A {
virtual void a() { spin(); }
};
struct C : A {
virtual void a() { spin(); }
};
void run_A1(A* a)
{
a->a();
}
void run_A(A* a)
{
for (long long i = 0; i < NUM_ITER; i++) {
run_A1(a);
}
}
void run()
{
for (long long i = 0; i < NUM_ITER; i++) {
spin();
}
}
int main()
{
global_a = 2;
A* a1 = new B;
A* a2 = new C;
std::clock_t c_begin, c_end;
c_begin = std::clock();
run_A(a1);
c_end = std::clock();
std::cout << "Virtual | CPU time used: "
<< 1000.0 * (c_end-c_begin) / CLOCKS_PER_SEC
<< " ms\n";
c_begin = std::clock();
run_A(a2);
c_end = std::clock();
std::cout << "Virtual | CPU time used: "
<< 1000.0 * (c_end-c_begin) / CLOCKS_PER_SEC
<< " ms\n";
c_begin = std::clock();
run();
c_end = std::clock();
std::cout << "Normal | CPU time used: "
<< 1000.0 * (c_end-c_begin) / CLOCKS_PER_SEC
<< " ms\n";
delete a1;
delete a2;
}
结果与我的预期相反:虚函数一直更快。 例如,这是我通过NUM_ITER = 10000000000
获得的输出之一:
Virtual | CPU time used: 49600 ms
Virtual | CPU time used: 50270 ms
Normal | CPU time used: 52890 ms
通过对生成的汇编程序文件的分析,我可以确认编译器没有优化任何重要的东西。 我使用GCC-4.7有以下选项:
g++ -O3 -std=c++11 -save-temps -masm=intel -g0 -fno-exceptions -fno-inline test.cc -o test
为什么虚函数调用更快? 或者为什么非虚函数调用较慢? 分支预测变得如此好吗? 或许它只是我的机器。 也许有人也可以测试和发布他的时间?
尝试在每次调用run()
之前global_a
:
void run()
{
global_a = 2;
...
}
void run_A(A *a)
{
global_a = 2;
...
}
不确定这是否会产生任何影响,但并非所有数学运算都花费相同的时间!
编译器可能足够聪明,可以看到虚函数调用全局函数spin()
并将它们虚拟化。 这些电话也可能被内联。
检查一下 。
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